Lista de Exercícios Complementares

Instituto Federal Sul-rio-grandense
Curso Técnico de Eletromecânica
Lista de Exercícios Complementares
DISCIPLINA: Eletrotécnica Geral
PROFESSOR: Rodrigo Santos de Souza
Estes exercícios são referentes aos assuntos abordados nos capítulos 16 e 17 da apostila de Corrente Alternada.
1. A rede elétrica domiciliar da região de Pelotas tem 220V de valor eficaz e 60Hz. Considere que no instante inicial esta tensão tenha 0V e em instantes depois passe a ter um valor positivo. Calcule o valor instantâneo da tensão para um tempo de 27ms. Faça um gráfico tensão x tempo e indique no gráfico esta tensão instantânea no tempo solicitado.
2. Refaça o problema anterior considerando que no instante inicial a tensão está no seu valor máximo positivo.
3. Duas tensões V1 e V2 são defasadas de 100o , sendo V1 adiantada de V2. A tensão V1 tem 100V de valor máximo e a tensão V2 tem 120. Calcule o valor máximo da tensão resultante da soma destas duas tensões. Calcule também o ângulo de defasagem entre a tensão resultante e a tensão V1.
4. Duas tensões de 220V são defasadas de 5rd. Calcule a soma fasorial destas tensões.
5. Calcule o valor instantâneo da tensão dada pela equação abaixo para um ângulo elétrico de 195o e para 5,2rd.
v=180sen(300t)
6. Calcule o valor instantâneo em cada fase (tesão de fase) de uma rede trifásica para um ângulo elétrico de 100o. Considere o valor eficaz da tensão de fase é de 220V e 60Hz.
7. Um motor elétrico, que possui uma bobina por fase, é ligado em estrela e recebe uma tensão de linha de 220V absorvendo uma corrente de linha de 14,2A. Calcule o valor da tensão e da corrente em cada bobina do motor. 8. O mesmo motor acima é ligado em triângulo na mesma rede elétrica. Calcule novamente a tensão e a corrente em cada bobina deste motor.
9. Calcule a corrente de neutro de um sistema ligado em estrela que tem as seguintes correntes de linha (valor e ângulo):
I1=5A ɵ=0o I2=5A ɵ=­120o I3=5A ɵ=120o 10. Calcule a corrente de neutro de um sistema ligado em estrela que tem as seguintes correntes de linha (valor e ângulo):
I1=3A ɵ=0o I2=4A ɵ=­100o I3=4A ɵ=100o 11. Um transformador trifásico tem seu secundário ligado em estrela com 220V de tensão de fase. Este transformador alimenta três resistores de 150Ω ligados em triângulo. Calcule a corrente que circula em cada um dos resistores.
12. Três resistores de 30Ω projetados para uma corrente máxima de 10A devem ser ligados em uma rede trifásica com
220V de tensão de fase. Qual das ligações é possível, estrela ou triângulo? Justifique com cálculos.
13. Qual o tempo transcorrido entre os valores máximos de duas tensões alternadas de 50Hz defasadas de 22o elétricos?
14. Qual o tempo transcorrido entre os valores máximos de duas tensões alternadas de 60Hz defasadas de 2rd?
15. Um resistor de 100Ω está submetido a uma tensão alternada de 215V eficazes. Qual o valor máximo da corrente
que irá circular neste resistor? Qual a potência média e máxima dissipada no resistor?
16. Uma mesma lâmpada é ligada inicialmente em uma tensão contínua de 240V e posteriormente em uma tensão
alternada com 311V de valor máximo. Em qual dos casos ela terá maior brilho? Justifique.
17. Um motor de indução trifásico possui uma bobina por fase sendo cada uma delas projetadas para uma tensão de
220V. Sabe-se que um motor de indução deve operar na sua tensão nominal para não ter seu torque disponível
reduzido. De acordo com as tensões de linha abaixo, diga quais os tipos de ligações (estrela ou triângulo) são
possíveis ou não.
1. 220V:
2. 380V:
3. 440V:
18. No gráfico abaixo, indique qual das tensões tem maior valor médio. Justifique.
19. Numere os gráficos abaixo do menor ao maior valor médio de tensão. Considere que todas tensões tem o mesmo
valor máximo.
( )
( )
( )
20. Um motor de indução trifásico possui uma bobina por fase sendo cada uma delas projetada para uma tensão de
220V. Sabe-se que um motor de indução deve operar na sua tensão nominal para não ter seu torque disponível
reduzido. Diga em quais das tensões de linha (220V/380V/440V) é possível alimentar o motor em cada ligação
abaixo.
1. Estrela:
2. Triângulo:
21. Um gerador trifásico tem suas bobinas ligadas em triângulo com uma tensão de linha de 220V e alimenta uma
carga resistiva trifásica através de três longos condutores que possuem uma resistência elétrica de 1,8Ω cada um. A
carga resistiva é composta de três resistores de 100Ω ligados em triângulo. Calcule a corrente elétrica em cada
bobina do gerador.
22. Um transformador de distribuição tem suas bobinas ligadas em estrela com uma tensão de fase de 220V. Este
transformador alimenta uma carga resistiva ligada em triângulo formada por três resistores de 56Ω. Os condutores
utilizados para conduzir a energia elétrica do transformador até a carga possuem resistência elétrica de 1Ω cada
um, produzindo uma queda de tensão. Calcule a corrente que circula nos condutores e a tensão de linha que chega
na carga.
Respostas:
1: e=-212,9V | 2: e=-226,7V | 3: v=142,2V; θ=43,81o | 4: v=352,5V; θ=0,642rd
5: v=-46,6V; v=-159V | 6: v1=306,3V; v2=-106,4V; v3=-199,9V | 7: v=127V; I=14,2A
8: v=220V; I=8,2A | 9: In=0A | 10: In=1,61A; θ=0o | 11:I=2,52A | 12:estrela I=7,33A
13: t=1,22ms | 14: t=5,3ms | 15: IM=3,04A; Pmed=462,25W; PM=924,5W | 16: na tensão contínua
17: 220V(triângulo); 380V(estrela); 440V(não é possível) | 18: tensão B | 19: (2)(1)(3)
20: estrela(380V); triângulo(220V) | 21: If=2,09A | 22: IL=11,19A; v=361,7V